Překonávaní analytických hranic

Transkript

1 SPECTRO ARCOS ICP-CCD s pektrometr s vysokým rozlišením, jenž splňuje náročné požadavky na elementární analýzu v průmyslu, ochraně životního prostředí a ve výzkumu

2 Překonávaní analytických hranic Protože ICP-CCD spektrometry představují relativně rychlé a jednoduché řešení, většinou se používají na zvládnutí širokého spektra úkolů v elementární analýze. Avšak, standardní ICP analýza může u složitých aplikací často narazit na své hranice. Nový SPECTRO ARCOS má na zvládnutí těchto náročných úkolů optimální schopnosti. Novátorské komponenty s pozoruhodnými schopnostmi překonávají současné bariéry při řešení analytických úloh v průmyslu, ochraně životního prostředí a ve výzkumu, s ohromnou rezervou ve svém výkonu. Už vzhled přístroje vysílá jasný signál: SPECTRO ARCOS se liší od konvenčních ICP spektrometrů. Nápadná levá strana skrývá unikátní optický systém patentovanou technologii s vynikajícím rozlišením, přesností a stabilitou měření. Kompaktní přístroj, vhodný na každý laboratorní stůl v již existující laboratoři. Povrch přístroje a komponenty, kterými procházejí kapalné vzorky, jsou potaženy chemicky odolnou vrstvou. Celý prostor, ve kterém se manipuluje se vzorky, je chráněný před poškozením. Všechny komponenty a spoje jsou zepředu a ze stran lehce přístupné bez potřeby přesouvat přístroj - což zjednodušuje jeho údržbu. SPECTRO ARCOS je možné vybavit rozhraním pro axiální nebo radiální pozorování plazmy. Nový optický CCD systém s Paschen-Runge uspořádáním poskytuje v rozsahu vlnových délek 130 až 340 nm bezkonkurenční rozlišení a to 8.5 pikometru.

3 Další silnou stránkou přístroje SPECTRO ARCOS je extrémně robustní, volnoběžný generátor s keramickou lampou a stabilní zdroj, ekonomický a na údržbu nenáročný systém UV-PLUS, s vysokou transparentností ve VUV oblasti až do 130 nm, jako i rychlý odečítací systém s dynamickým rozsahem osmi řádů a přechodnou měřící frekvencí až do 10 Hz. Patentovaný logický systém ICAL automaticky monitoruje výkon přístroje, čímž zabezpečuje jeho optimální pracovní podmínky. Vysoká přizpůsobivost, jasná struktura a lehké ovládaní charakterizují grafické uživatelské rozhraní SMART ANALYZER VISION. Ať už operátor přizpůsobuje měřící procedury daným normám, vytváří nové postupy anebo dodatečně kvantitativně zpracovává uložené spektra, vždy ocení srozumitelné a lehce dostupné funkce. Díky těmto jsou přístroje SPECTRO ICP perfektně připravené vyhovět místním a/nebo průmyslovým analytickým předpisům a požadavkům. Pro SPECTRO ARCOS je k dispozici rozšířená verze softwaru SMART ANALYZER VISION. Integrovanou součásti tohoto systému je i server pro jednoduché, automatické ukládaní metod a výsledků, jako i funkce pro průběžné měření a automatickou optimalizací. Nová výkonná ICP třída pro náročné analytické úlohy Axiálně nebo radiálně pozorovaná plazma Systém pro vnášení vzorku s automatickým polohováním Stabilní podmínky plazmy díky robustnímu volnoběžnému generátoru Unikátní optický systém s vynikajícím rozlišením Rozšířený spektrální rozsah od 130 do 770 nm umožňující výběr vhodných čar UV systém nenáročný na údržbu s minimálními provozními náklady

4 Díky patentované konstrukci a bezkonkurenční koncepci UV-PLUS, optický systém simultánně zaznamenává v prvním řádu celé relevantní spektrum od 130 do 770 nm. Optický systém Brilantní konstrukce a analytická nadřazenost: Pokrokový optický systém SPECTRO ARCOS s optimálním uspořádáním Paschen-Runge (ORCA) a hliníkovou half-shell technologií představuje milník v ICP analýze. Jde o kombinaci kompaktních rozměrů a jednoduché robustní konstrukce s doposud nevídaným rozlišením 8.5 pm v důležitém rozsahu 130 až 340 nm a 15 pm u větších vlnových délek. Při konstantním rozlišení, které je možné dosáhnout pouze na systémech Paschen-Runge, se na čáry bohaté spektrum zpracovává mnohem lehčeji, čímž se zvyšuje přesnost měření. Za zmínku stojí hlavně koncept vlnového rozsahu rozšířeného na kompletní relevantní spektrum od 130 do 770 nm. Spektrum je snímáno simultánně v prvním řádu; dokonce i VUV oblast je zaznamenávána s tou nejvyšší citlivostí. To umožňuje přístup na vlnové délky pro halogeny, jakož i mnohé další citlivé čáry, které byly dříve nedostupné; což umožňuje stanovovaní velkého počtu ultra stopových prvků. Nyní jsou pro složité matrice k dispozici emisní čáry bez interferencí; zjednodušuje se tak příprava metod a zásadním způsobem se ovlivňuje přesnost analýzy.

5 UV-PLUS V přístroji SPECTRO ARCOS je pro měření v UV oblasti použitý osvědčený SPECTRO-UV-PLUS systém. Při této patentované metodě je komora optického systému jednorázově naplněná argonem. Argon pomocí malého membránového čerpadla cirkuluje přes čistící zařízení; a takto je zabezpečená dlouhodobá stabilita a jsou eliminovány nevýhody typické pro vakuované nebo proplachované systémy, jakož i kontaminace optických součástí. UV-PLUS nevyžaduje ani proplach plynem, ani udržování vakua. Tím se čištění nebo výměny optických komponentů stává bezpředmětnými. S výnimkou výměny čistící patrony každých dvanáct - patnáct měsíců, UV-PLUS systém nepotřebuje žádnou další údržbu. 1 A kromě zcela vyjímečné transparentnosti ve vlnovém rozsahu mezi 130 až 180 nm, tento systém dramaticky snižuje provozní náklady. Během životnosti spektrometrů to může v porovnání s proplachovanými systémy, představovat úsporu až jedné třetiny počáteční nákupní ceny přístroje. 1- Optický systém 2- Čistíci patrona 3- Membránové čerpadlo 3 2

6 Odečítací systém SPECTRO ARCOS zaznamenává spektrum pomocí 32 lineárních CCD detektorů uspořádaných tak, aby byl pokryt celý rozsah vlnových délek pro ICP-OES od 130 do 770 nm. Důležitou rozdílností od jiných detektorů používaných v ICP technice je, že CCD čipy v SPECTRO ARCOS nevyžadují další chlazení na záporné teploty. Místo toho jsou kompletně s celým optickým systémem teplotně stabilizované na +15 C; technicky jednoduché a stabilní řešení, které zabezpečuje jejich nezávislost na teplotním vlivu okolí. Každý CCD čip má svůj vlastní digitální signální procesor. Za další zpracování signálu je zodpovědný velmi rychlý odečítací systém se dvěmi paralelními jednotkami, kde každá má 16 kanálů. Načítaní údajů ze všech 32 CCD detektorů a výpočet kompletního spektra netrvá ani dvě sekundy. Integrační čas pro každý pixel je automaticky nastavený na výšku signálu. A co více, odečítací systém může zpracovat přechodové signály s frekvencí až do 10 Hz. Velmi rychlý odečítací systém a velký dynamický rozsah až osmi řádů zabraňují vzniku tzv. blooming efektu. Stanovení stopového obsahu prvku v přítomnosti majoritních složek tak typické pro mnohé aplikace je možné provést bez dalšího ředění.

7 Buzení Kompletně přepracovaný, vzduchem chlazený generátor, s 5 kw keramickou lampou a stabilním zdrojem, poskytuje plazmě přístroje vysoce stabilní výkon. Má zabudovaný volnoběžný oscilátor s rezonanční frekvenci MHz a výkonem 0.7 až 1.7 kw. Volnoběžné generátory SPECTRO jsou díky své konstrukci extrémně stálé; nevyžadují žádnou složitou elektroniku, ani pohyblivé části. Ve skutečnosti se jejich rezonanční frekvence dá nastavovat v nezávislých rozsazích, čímž je účinný výkon plazmy konstantní i při silně se měnícím zatížení. A s vyšší šířkou pásma, jsou MHz oscilátory pro tento účel jednoznačně vhodnější, než ty s MHz. Keramická lampa, jako i počítačem řízený stabilní zdrol jsou v přístroji SPECTRO ARCOS konstruhované tak, aby i při velmi silném zatížení nemuseli podávat maximální výkon. Tak se předchází tepelným ztrátám a zároveň vzrůstá energetická účinnost systému; což zaručuje jeho delší životnost. K dispozici je rovněž pohotovostní režim s nižší spotřebou energie a argonu, šetřící náklady na provoz přístroje. Široký výběr příslušenství je pro SPECTRO ARCOS rovněž k dispozici. Patří zde například volitelné vnášecí systémy pro vzorky, jako je ultrazvukový zmlžovač, automatický vzorkovač a automatický ředící systém. Navíc jsou dostupné i průmyslově kalibrované, normám vyhovující balíčky metod Vlož a analyzuj pro typické průmyslové a environmentální aplikace.

8 Plazmové rozhraní V závislosti na aplikaci, se pro pohled do plazmy používá jedna ze dvou odlišných technologií. Axiální pozorování plazmy s patentovaným optickým plazmovým rozhraním (OPI) je tím správným řešením pro analýzu stopových prvků. Táto metoda dosahuje až 10-násobně vyšší citlivost a limity detekce, než je to možné u radiálního pozorování. Na rozdíl od konvenčních systémů s tryskou anebo rozšířeným plazmovým hořákem, OPI proniká přes rušivou rekombinační zónu, odklání ji z optické cesty a eliminuje vliv matrice, ke kterému dochází v chladnějších oblastech plazmy. Bez rozhraní OPI by kolísavá charakteristika plazmy, pocházející z různých matric, jako je tomu u environmentálních aplikací, vedla k problematickým ovlivněním, například ke zhoršení regenerace. Radiální pozorování plazmy s rozhraním SPI (Side-on Plasma Interface) se používá, když se limitu detekce nepřikládá až taková důležitost, protože se zaměřujeme na správnost a přesnost u vyšších koncentrací. Díky nižší citlivosti, způsobené menším pozorovaným objemem, tato technika dosahuje vynikající přesnost a toleranci pro vysoce zasolené a organické frakce. Rovněž je vhodná na analýzu suspenzí a kalů. Počítačem řízený systém pro pozici plazmy umožňuje automatickou optimalizaci výšky a vzdálenosti pohledu od OPI jak u radiálního, tak i u axiálního pozorování. Toto nastavení společně s ostatními parametry je možné uložit v dané metodě, takže je potom k dispozici při každém spuštění aplikace. S více než 10 léty ověřeného výkonu, bylo OPI jen nepatrně upravené. Nyní používá bajonetové spoje, což zjednodušuje údržbu a zaručuje, že rozhraní je vždy v přesně definované pozici. Výhodou radiálního pohledu do plazmy, který je méně citlivý pro vyšší obsahy matrice, je přesné stanovení majoritních složek. Axiální pozorování s patentovaným rozhraním OPI zlepšuje citlivost detekce bez výskytu matričních ovlivnění, ke kterým dochází v jiných axiálních systémech.!!!!!!!!!!!! Cesta světla do optiky 2- Excitační zóna 3 3- Emisní zóna 4- Rekombinační zóna 5- RF cívka 6- Plazmový hořák Vstup vzorku 6 7 Side-on Plasma Interface (SPI) Cesta světla do optiky 2- Vodou chlazené plazmové rozhraní 3- Vstup argonu 4- Aerosol 5- Analytická zóna 6- RF cívka 7- Plazmový hořák 8- Vstup vzorku Optical Plasma Interface (OPI)

9 Patentovaný logický systém ICAL průběžně monitoruje pracovní výkon přístroje SPECTRO ARCOS. Když zaregistruje změnu, zahájí standardizaci, která sestává z automatického anebo manuálního provedení měření jediného ICAL vzorku, čím se zabezpečí, aby byl přístroj vždy v optimálním stavu. Vnášecí systém Vzorky se vnášejí na pravé Všechny průtoky, ať už chladící nebo pomocné, straně přístroje pomocí peristaltického čerpadla ve zmlžovači anebo průtoky přídavných plynů, se čtyřmi kanály. Výhodou takového uspořádaní jsou řízeny softwarem SPECTRO ARCOS; je velmi krátká cesta vzorku a rychlý proplach. dají se nastavovat individuálně a uložit v dané V závislosti na aplikaci, byl celkový čas analýzy metodě. Když je to nutné, je k dispozici i funkce vzorku se třemi opakovanými měřeními pro automatické nastavení těchto parametrů. zkrácený pod dvě minuty. Tak má i úplný začátečník možnost používat přístroj s optimálně nastaveným výkonem. Čas měření je možné ještě dál optimalizovat počítačem řízeným monitorováním procedur Software SMART ANALYZER VISION umožňuje pro proplach a pohyby autosampleru. Tak je operátorovi rychle a intuitivně používat funkce možné dosáhnout vysoké propustnosti vzorků přístroje. Splňuje všechny požadavky dnešních což je mnohdy potřebné například při laboratoří a dá se lehce integrovat do LIMS přehledových analýzách olejů a půd (Laboratory Information Management System). s počtem až 1000 vzorků denně. S pomocí automatického modulu, je možné s minimálním úsilím provádět i velmi složité Velkoryse dimenzovanou, tepelně izolovanou analytické úlohy. komoru pro vzorky je možné doplnit různými systémy pro vnášení vzorků. Komora zmlžovače Software nabízí rozsáhlé možnosti díky funkcím a hořák se díky ergonomicky tvarovaným pro opakovanou evaluaci už uložených měření; příchytkám, dají velmi jednoduše upevnit přesně spektra je možné zpracovávat později a na místo, bez dalšího časově náročného kvantitativní výsledky vypočítat znovu, nastavovaní. Jejich pozice je nastavená jednou například, s jinými parametry a/nebo provždy a zůstává stejná i po výměně ostatních s jiným výběrem čar. komponentů; eliminuje se tak další možný zdroj chyb.

10 Technický popis přístroje Polychromátor Tepelně stabilizovaný na +15 C ± 0.5 C Kruhová konstrukce, Paschen-Runge montáž Ohnisková vzdálenost 750 mm Holografická mřížka: 2 x 3600, 1 x 1800 vrypů/mm MgF optické komponenty, materiál mřížky Zerodur 2 Vlnový rozsah: nm, v prvém řádu Šířka vstupní štěrbiny: 15 µm Detektor 32 lineárních CCD čipů, 3648 pixelů na 1 čip Pixelové rozlišení: nm 3 pm, >340 nm 6 pm Tepelně stabilizovaný optický systém Paralelní integrační architektura Dynamický rozsah až 8 řádů magnitudy Nejkratší integrační čas: 1 ms Nejkratší měřící čas pro jednu analýzu: 2 s TCP/IP rozhraní pro zpracovaní údajů Plně řízený počítačem Chlazený vzduchem (bez externího chlazení) Pevný stabilní zdroj zabudovaný v přístroji Rozměry a hmotnost Spektrometr (VxŠxD) 1074 x 1560 x 750 mm Základna (ŠxD) 1366 x 696 mm, přibližně 250 kg Pracovní prostředí Teplota okolí: C Relativní vlhkost: <80 %, bez kondenzace Atmosféra: bez korozivních par a vysoké prašnosti Požadavky na chlazení Objem: 1 x 250 m 3 za hodinu (EOP) Objem: 1 x 300 m 3 za hodinu (SOP) Generátor: 1 x 250 m 3 za hodinu UV Systém Patentovaný UV-PLUS systém Plněný argonem, bez jeho spotřeby Vstupní optika nenáročná na údržbu Automatický odečítací systém Životnost čisticí patrony: měsíců RF-Generátor Volněběžící, frekvence: MHz RF výkon: 0.7 až 1.7 kw Účinnost výkonu: >70 %, stabilita <0.1 % Automatické zapálení plazmy Pohotovostní režim (šetří energii i argon) Slovensko SPECTRO APS, spol. s r.o. Izabely Textorisovej Martin Tel: Fax: spectroaps@spectroaps.sk Česká republika SPECTRO CS, spol. s r.o. Rudná Ostrava - Zábřeh Tel: Fax: info@spectro.cz Argon Kvalita: 4.6 (99.999%), tlak: 7.5 bar OPI chlazení Teplota na vstupu: 5-25 C Průtok: l/min Tlak vody: 1-5 bar Elektrické připojení 230 VAC ± 10%, 50/60 Hz příkon asi 5 KVA jištění pomalou pojistkou 32 A, uzemnění Německo SPECTRO A. I. GmbH & Co.KG Boschstraβe Kleve Tel: Fax: info@spectro.com Zastoupení: Francie: Tel , Fax , info.spectro@ametek.fr, Anglie: Tel , Fax , sales@spectro.co.uk, Itálie: Tel , Fax , info.spectro@ametek.it, Jižní Afrika: Tel , Fax , spectro@spectro.org.za. SPECTRO operuje po celém světe a má zastoupení ve více než 50 zemích. Poskytneme Vám informace o vašem lokálním zastoupení. SPECTRO 2007, Podléhá technickým změnám B-7, Foto: SPECTRO, GettyImages, Corbis. Výrobky jsou chráněné těmito patenty: DE , US5,225,681, US6,614,528B1, , EP , US5,731,872